Конструкция и принцип действия теплотехнического агрегата

Туннельные печи относятся к печам с подвижным составом. Они представляют собой прямой канал (туннель) различных размеров. Внутри туннеля проложен рельсовый путь, ширина которого зависит от ширины печи. Вагонетки по внутрицеховому рельсовому пути подаются к печи и одна за другой, через опре­деленные промежутки времени, проталкиваются в печь толка­телем. Каждая вагонетка, пройдя всю длину туннеля, выдается из печи с другого конца при каждом проталкивании. Таким образом, создается непрерывное перемещение вагонеток в печи, постепенный подогрев, обжиг и охлаждение изделий, находя­щихся на поду вагонетки.

Зоны туннельных печей. Печь имеет следующие три зоны (рисунок 2.1): подогрева, обжига и охлаждения. Каждая зона печи имеет определенную длину, свои конструктивные осо­бенности и свой режим.

Рисунок 1

Зоны туннельной печи

Зона подогрева начинается от форкамеры и кончается на границе с зоной обжига. Длина этой зоны условно определяется графиком обжига и считается примерно до первых горелок по ходу движения вагонеток. Основное назначение зоны подогрева - равномер­ный прогрев садки обжигаемых изделий до температур, соответ­ствующих графику обжига.

Зона обжига расположенная в средней части печи, здесь топливо сжигается в с помощью специальных горелочных устройств. В этой части печи поддерживаются максимальные температуры, необходимые для обжига. Продукты горения, проходя вдоль туннеля, попада­ют в зону подогрева, а затем выбра­сываются в атмосферу через дымоходы. Таким образом, в туннеле происходит непрерывное движение воздуха (зона охлаждения) и дымовых газов (зоны обжига, по­догрева) навстречу перемещающемуся составу вагоне­ток с изделиями (противоточное движение).

Зона охлаждения служит для охлаждения обожжен­ных изделий до 60—80° перед выдачей вагонеток из печи и для утилизации тепла, отбираемого от разогретых изделий. В этой зоне охлаждается также и футеровка вагонеток, нагретая до высоких температур. Изделия и футеровка вагонеток охлажда­ются холодным воздухом, подаваемым вентилятором в торцо­вую часть печи сверху и сбоку через несколько каналов, распо­ложенных по длине зоны охлаждения ближе к выходному кон­цу печи.

Воздуха для охлаждения изделий и пода вагонеток требует­ся в несколько раз больше, чем для горения топлива. Избыточ­ный горячий воздух отбирается из зоны охлаждения печи и используется для сушки изделий в отдельно стоящих сушилах.

Свод печи. В зоне обжига состоит из слоя шамотного кирпича, а в зоне подготовки и охлаждения – из слоя шамотного или керамического кирпича толщиной 250 мм, обмазки из обычной или огнеупорной глины и слоя керамического кирпича толщиной 120 мм, засыпки трепелом или шлаком, на которую кладут слой керамического кирпича толщиной 65 мм. При кладке стен и свода оставляют температурные швы (5-6 мм на 1 м кладки), компенсирующие расширение печи.

Футеровка печей.Печи сооружают на фундаменте, который выполняют камен­ным (бутовым), бутобетонным, бетонным и железобетонным. Глубина залегания фундамента зависит от свойств грунта и веса печи.

На грунт из слабой песчаной глины нагрузка допус­кается не более 1 кг/см², из плотной глины - 4,5-5,5 кг/см² и из сплошной горной породы - до 15 кг/см². Для нормальной работы печи необходимо, чтобы наивысший уровень грунтовых вод проходил не ближе чем в 0,25 м от фундамента печи. При высоком уровне грунтовых вод устраивают дренажные каналы.

В стенах при постройке печи оставляют температурные швы, необходимые для расширения кирпича. Так как кладка ведется вперевязку, то каждый шов в вертикальной и горизонтальной проекции имеет форму ломаной зигзагообразной линии.

Температурные швы в своде оставляют по длине печи через 3-7,5 м и таким образом свод выкладывают отдельными сек­циями.

Садка изделий на вагонетки. Состав вагонеток с обжигаемыми изделиями передвигается по туннелю периодически, через определенные промежутки вре­мени, с помощью механического (винтовой или тросовый) или гидравлического толкателя. Скорость перемещения вагонеток в печи в период проталкивания составляет 1,0—1,5 м/мин. Количество вагонеток, загружаемых в печь в течение часа или суток, зависит от общей продолжительности обжига и длины туннеля.

Каждая вагонетка при проталкивании перемещается в печи на расстоянии, равное длине одной вагонетки.